chapitre i : les structures de données · 2 e m e a n n é e t e c h n o l o g i e code : p...

2 em

e an

née

tech

nolo

gie

Code : P 2-001-SD

Chapitre I

Les structuresde données

Ministère d’éducation

Année scolaire 2017-2018

B.H.IMED

INFOSKOOL.WORDPRESS.COM

Date de publication

20-10-2017

Version : 1.1

Table des matières

Objectifs 5

Introduction 7

I - Les constantes et les variables 9

A. Les constantes.............................................................................................9 1. Exercice : Activité N°1......................................................................................................9 2. Présentation d'une constante.............................................................................................9

B. Les variables.............................................................................................10 1. Exercice : Activité N°2....................................................................................................10 2. Présentation d'une variable..............................................................................................10

II - Les types de données 13

A. Les types numériques.................................................................................13 1. Le type entier................................................................................................................13 2. Le type réel...................................................................................................................15

B. Le type booléen.........................................................................................17 1. Exercice : Activité N°1....................................................................................................17 2. Présentation du type booléen...........................................................................................17 3. Exercice d'évaluation......................................................................................................17 4. Réponse........................................................................................................................18

C. Le type caractère.......................................................................................18 1. Exercice : Activité N°1....................................................................................................18 2. Présentation des caractères.............................................................................................18 3. Exercice d'évaluation......................................................................................................19 4. Réponses......................................................................................................................19

D. Le type chaîne de caractères.......................................................................20 1. Exercice........................................................................................................................20 2. Présentation d'une chaîne de caractères............................................................................20 3. Exercice d'évaluation......................................................................................................22 4. Réponses......................................................................................................................22

3

III - Les tableaux à une dimension 23

A. Exercice : Activité N°1................................................................................23

B. Présentation d'un tableau :..........................................................................23

C. Exercice d'évaluation..................................................................................24

D. Réponse :.................................................................................................25

Conclusion 27

Solution des exercices 29

4

Objectifs

• Identifier et manipuler les constantes et les variables.• Manipuler les types standard.• Manipuler les procédures et les fonctions prédéfinies.

5

Introduction

Nous traitons dans ce chapitre des notions fondamentales telles que la constante, lavariable, les types de données, les différents types d'expression et les tableaux.Toutes ces entités sont manipulées dans les algorithmes.

Un algorithme est une suite finie d'instructions permettant de résoudre un problème.

7

I - Les constantes et les variables

I

Les constantes 9

Les variables 10

A. Les constantes

1. Exercice : Activité N°1[Solution n°1 p 29]

Quelle est la valeur de Pi ?

Pi est égale a 9.8

Pi est égale a 3.14

2. Présentation d'une constante

DéfinitionUne constante est un objet ayant une valeur fixe tout le long de l'exécution d'unalgorithme ou d'un programme.

Une constante est caractérisée par :• son nom (un identificateur unique).• sa valeur.

SyntaxeDéclaration algorithmique:

Objet Type/ Nature Rôle

Identifiant de la constante Constante=valeur Rôle

Exemple:


PI Constante=3.14 ......

9

Langage PASCAL:CONST Objet = valeur ;

Exemples :CONST g = 9.81 ;

pi = 3.141 ;

B. Les variables


Soit la séquence d'affectations suivante :1) i := 50 ;2) j := 70 ;3) k := i ;4) i := j ;5) j := k ;Quelles sont les valeurs finales de i, j, k ?

i=50, j=70, k=50

i=70, j=70, k=50

i=70, j=50, k=50

2. Présentation d'une variable

DéfinitionOn appelle variable un objet pouvant prendre différentes valeurs tout le long del'exécution d'un algorithme ou d'un programme.

Une variable est caractérisée par :• son nom (un identificateur unique)• son type• son contenu.



Identifiant de la variable Type de variable Rôle

Exemple:


Salaire_annuel Réel ...

Salaire_mensuel Réel ...

Les constantes et les variables

10

Langage PASCAL:Var Objet : Type;

Exemples :Var

Salaire_annuel : REAL ;Salaire_mensuel : REAL ;

Les constantes et les variables

11

II - Les types de données

II

Les types numériques 13

Le type booléen 17

Le type caractère 18

Le type chaîne de caractères 20

A. Les types numériques

Un type est désigné par un identificateur (ou un nom). Les types standard sont :• Le type Entier, désignant les valeurs des nombres entiers relatifs.• Le type Réel, désignant les valeurs des nombres réels.• Le type Caractère, désignant les "valeurs" des caractères.• Le type Booléen, désignant les valeurs logiques.• Le type Chaîne de caractères, désignant les "valeurs" des chaînes de caractères.

1. Le type entier

a) Exercice : Activité N°1[Solution n°3 p 29]

Quel est le domaine des valeurs des entiers ?

R

Z

N

b) Présentation des entiers

DéfinitionLes entiers en mathématiques forment un ensemble infini nommé Z. Or, eninformatique, un entier a une représentation en machine limitée à un nombre finid'octets (généralement 2 octets). La valeur maximale d'un entier est égale à

13

32767.

Les opérateurs arithmétiques sur les entier :+ : Addition- : Soustraction* : MultiplicationDIV : (Donne le quotient dans la division entière).MOD : (Donne le reste de la division entière).

ComplémentLes Types d'entier :SHORTINT : -128..127 Signé 8 bitsINTEGER : -32768..32767 Signé 16 bitsLONGINT : -2147483648..2147483647 Signé 32 bits

RemarqueQuand on manipule une variable de type entier, il faut faire attention au risque dedébordement. Quand il y a débordement au-delà des valeurs Minimale et Maximale,les calculs deviennent erronés ou provoquent des erreurs d'exécution selon leslangages utilisés.



Nom_objet Entier Rôle

Exemple:


i Entier ...

j Entier ...

Langage PASCAL :VAR Objet1,Objet2,... : INTEGER;

Exemple :VAR i, j, k : INTEGER;

c) Exercice d'évaluation

Évaluer les expressions arithmétiques suivantes :a- 17 DIV 5b- 17 MOD 5c- ((58 DIV 7) MOD 2) + 5d- (49 MOD 17) DIV (4 * 3)

d) Réponse

a- Le résultat de 17 DIV 5 est 3

Les types de données

14

b- Le résultat de 17 MOD 5 est 2c- Le résultat de ((58 DIV 7) MOD 2) + 5 est 5d- Le résultat de (49 MOD 17) DIV (4 * 3) est 1

2. Le type réel

a) Exercice : Activité N°1[Solution n°4 p 29]

Quel est le domaine de valeurs des réels ?

R

Z

N

b) Présentation des réels

DéfinitionC'est un sous-ensemble de l'ensemble des nombres réels IR. La définition de cesous-ensemble est liée à la représentation en binaire des réels dans la machine.

Les opérateurs arithmétiques sur les entier :+ : Addition- : Soustraction* : Multiplication/ : Division



Nom_objet Réel Rôle

Exemple:


x Réel ...

y Réel ...

Langage PASCAL :VAR Objet1,Objet2,... : REAL;

Exemple :VAR x, y, z : REAL;

Les fonctions arithmétiques standards :

Nom algorithmique Code en Pascal Rôle

Tronc (x) TRUNC (x) supprime la partie


15

Nom algorithmique Code en Pascal Rôle

décimale pour ne laisserque la composante entièrede x.

Arrondi (x) ROUND(x)

donne un entier qui est lavaleur du réel x arrondie àla plus proche valeur.

Abs (x) ABS(x)

donne la valeur absolue dex.

Carré (x) SQR(x)

donne le carré de x.

Racine Carré (x) SQRT(x)

donne la racine carrée dex si x n'est pas négatif etsinon provoque uneerreur.

Sin (x),Cos (x),Tang (x),Cotang (x)

SIN (x),COS (x),TANG (x),COTANG (x)

sinus, cosinus, tangente etcotangente

ENT(x) INT(x)

donne la partieentière d'un réel.

Aléa, Aléa(n) RANDOM, RANDOM (n) donne un réel comprisentre 0 et 1 exclusrespectivement donne unentier entre 0 et n-1

Ln(x) Ln(x) renvoie le logarithmenépérien d'un réel x

Exp(x) Exp(x) renvoie l'exponentiel de x

c) Exercice D'évaluation

Soit la séquence d'affectations suivante :a <-- 3b <-- 2.5masse <-- 12longueur <-- 4.5largeur <-- 1.5hypo <-- RacineCarré (carré(a)+carré(b))poids <--masse * gsurface <-- longueur * largeur1- Déclarer en Pascal les différents objets.

d) Réponses :

Déclaration et Traduction en Pascal1- Déclaration en PascalCONST g=9.81;


16

VAR masse : INTEGER;a,b,poids,longueur,largeur,surface,hypo : REAL;

B. Le type booléen


Quelles sont les valeurs du type booléen ?

R

Vrai, Faux

2. Présentation du type booléen

DéfinitionLe type booléen est utilisé pour caractériser des objets de type logique.

RemarqueLes variables de type booléen peuvent prendre uniquement deux valeurs logiquesVRAI et FAUX (TRUE ET FALSE en Pascal).

Complément : Les opérateurs logiques :NON (négation)Et (conjonction)OU (disjonction)OUex (OU exclusif)



Nom_objet Booleen Rôle

Exemple:


x Booleen ...

y Booleen ...

Langage PASCAL :VAR Objet1,Objet2,... : BOOLEAN;

Exemple :VAR x, y : BOOLEAN;


17

3. Exercice d'évaluation

Évaluer les expressions logiques suivantes :a- ( x <= 4) ET (x >= 1) avec x = 3b- ( x <= 2) ET (x >= 0) avec x = -4c- NON ( x <= 55) OU (x >= 0) avec x = 21

4. Réponse

a- ( x <= 4) ET (x >= 1) avec x = 3 donne VRAIb- ( x <= 2) ET (x >= 0) avec x = -4 donne FAUXc- NON ( x <= 55) OU (x >= 0) avec x = 21 donne VRAI

C. Le type caractère


Comment peut on définir un caractère ?

Les chiffres 1,2,3,4,5,6,7,8,9

Les lettres a,c,x,W,P,H...

Les symboles @,#,\,},]...

Tous les alphanumériques et symboles imprimables

2. Présentation des caractères

DéfinitionLe type caractère est utilisé pour représenter une lettre minuscule, une lettremajuscule, un chiffre ou un signe de ponctuation, mais aussi un espacetypographique, une tabulation, un retour à la ligne et quelques autres opérationsspéciales.

RemarqueTous les caractères sont ordonnés selon leur code ASCII.Un caractère doit être centré entre des guillemets (")

ComplémentLes caractères sont ordonnés comme suivant :'0'' < ''1'' ... <"9'' < ... "A'' < ''B'' ... < "Z" ... ''a'' < ''b'' <''z'' ...


18



Nom_objet Caractére Rôle

Exemple:


C Caractére ...

Langage PASCAL :VAR Objet1,Objet2,... : CHAR;

Exemple :VAR c: CHAR;

Les fonctions prédéfinies

Nom Code en Pascal Rôle

ORD (c) ORD (c) renvoie le code ASCII ducaractère c. Le résultat estun entier positif.

CHR (n) CHR (n) renvoie le caractère dontle code ASCII est n.

SUCC (c) SUCC (c) renvoie le caractèresuccesseur de c s'il existe.

PRED (c) PRED (c) renvoie le caractèreprédécesseur de c s'ilexiste.

MAJUS (c) UPCASE(c) Convertit le caractère c enmajuscule s'il est possible.


Évaluer les expressions suivantes :ORD ("A")CHR (65)SUCC ("F")PRED ("Z")MAJUS("c ")

4. Réponses

ORD ("A") vaut 65CHR (65) vaut "A"SUCC ("F") vaut "G"PRED ("Z") vaut "Y"


19

MAJUS("c ") vaut "C"

D. Le type chaîne de caractères

1. Exercice[Solution n°7 p 30]

Comment peut on définir une chaîne de caractères ?

127

FAUX

"baccalauréat"

2. Présentation d'une chaîne de caractères

DéfinitionUne chaîne de caractères est une suite ordonnée de caractères. En algorithmique,la valeur d'une chaîne se note en utilisant des guillemets ("). En langage Pascal, onutilise plutôt des quottes simples (').

Exemple

Algorithmique Pascal

"baccalauréat" 'baccalauréat'

"l'algorithmique" 'l''algorithmique'

RemarqueLes variables chaînes de caractères sont définies par une déclaration pouvantindiquer le nombre maximum de ses caractères sinon la taille maximal de caractèrearrive jusqu’à 255.



Nom_objet Chaine / Chaine[Taille] Rôle

Exemple:


Prénom Chaine[10] Prénom des élèves

Langage PASCAL :VAR Objet1,Objet2,... : STRING;

VAR Objet1,Objet2,... : STRING[Taille];


20

Exemple :VAR

Prénom : String [10] ;Nom : String ;adresse : String [25] ;

ComplémentSoit l'affectation suivante :Nom <-- ''Beldi''Nom[1] vaut "B"Nom[2] vaut "e"Nom[3] vaut "l"Nom[4] vaut "d"Nom[5] vaut "l"

Les fonctions et les procédures prédéfinies

Algorithmique Code en Pascal Rôle

Concat(ch1,ch2,..,chN) CONCAT (ch1,ch2, ... chN) Concat retourne laconcaténation des chaînesch1, ch2, ...., chN

Long (ch) LENGTH (ch) Long retourne un entierreprésentant la longueuren caractères de la chaînech. Ce nombre se trouveaussi dans le caractèrech[0].

Sous_chaîne (ch, p, nbc) COPY (ch, p, nbc) Fonction qui retourne unesous-chaîne d'unelongueur nbc à partir de laposition p dans ch.

Pos (ch1, ch2) POS (ch1, ch2) Pos retourne la premièrepositionde la chaîne ch1 dans lachaîne ch2

Efface (ch, p, n ) DELETE (ch, p, n) Efface est une procédurequi enlève n caractères dech à partir de la position p.

Insère(ch1,ch2, p) INSERT(ch1, ch2, p) Procédure qui insère lachaîne ch1 dans la chaînech2 à partir de la positionp. Le caractère numéro pet les suivants sontdécalés vers la droite.

Convch (d, ch1) STR (d, ch1) Procédure qui convertit unnombre décimal d enchaîne de caractères etl'affecte à la variable ch1.


21

Algorithmique Code en Pascal Rôle

Valeur (ch, d, erreur) VAL (ch, d, erreur) Procédure qui convertitune chaîne ch en unevaleur numériquedécimale et l'affecte à lavariable d. Le paramètreerreurest une variable de typeentier qui contiendra 0 sila conversion s'est biendéroulée, sinon ellecontiendra la position ducaractère ,qui a déclenchél'erreur.


1. concat ("Bon","jour")2. Long ("Lycée")3. Sous_chaîne ("Baccalauréat",6,7)4. Pos ("Bac","Baccalauréat")5. Convch (2008,ch)6. Valeur ("16.5",d,erreur)7. Efface (v, 7,3) où v contient "Disquette"

4. Réponses

1. concat ("Bon","jour") retourne la chaîne "Bonjour"2. Long ("Lycée") retourne l'entier 53. Sous_chaîne("Baccalauréat",6,7) retourne la chaîne "lauréat"4. Pos("Bac","Baccalauréat") retourne l'entier 15. Efface(v, 7,3) modifie v qui contiendra "Disque"6. Insère ("tte",v,7) modifie v qui contiendra "Disquette"7. Convch(2008, ch) modifie ch qui contiendra "2008"7. Valeur("16.5",d,erreur) modifie d qui contiendra le réel 16.5. erreur contiendra0.


22

III - Les tableaux à une dimension

III

Exercice : Activité N°1 23

Présentation d'un tableau : 23

Exercice d'évaluation 24

Réponse : 25

A. Exercice : Activité N°1

[Solution n°8 p 30]

Comment regrouper un certain nombre de variables, tels que les moyennes desélèves, sous un même nom ?

B. Présentation d'un tableau :

DéfinitionUn tableau est une structure de données homogènes regroupant un ensembled'éléments de même type.

Complémenton peut représenter le tableau comme suivant:

Borneinférieur

e

Bornesupérieu

re

Non du tableau Valeur1 Valeur2 Valeur3 Valeur4 Valeur5

23



Nom_objet Tableau de taille N type Rôle

Exemple:


T_MOY Tableau de taille 10 réel Tableau de moyennes

PASCAL :VAR ident_tableau:ARRAY[Borne_inf..Borne_sup] OF Type_élément;Exemple :VAR T_MOY:ARRAY[1..30] OF REAL;

Remarque- Ident_tableau : Identificateur du nouveau tableau que nous voulons définir.- Borne_Inf .. Borne_Sup : intervalle correspondant à l'ensemble des valeurs desindices du tableau.- Type_élément : type des éléments du tableau.

Accès aux éléments d'un tableau :Soit la déclaration et les affectations suivantes:VAR NOTES : ARRAY[1..5] OF REAL;NOTES [1] <-- 12NOTES [2] <-- 13.5NOTES [3]<-- 10NOTES [4]<-- 15.5NOTES [5]<-- 16Représenter graphiquement le tableau NOTES.Le tableau NOTES est comme suivant:

12 13.5 10 15.5 16

C. Exercice d'évaluation

Soit la séquence suivante :A [ 1 ] <-- 10A [ 2 ] <-- 7A [ 3 ] <-- A [ 1 ] Div A [ 2 ]A [ 4 ] <-- A [ 3 ] * A [ 2 ]A [ 5 ] <-- A [ 1 ] + A [ 3 ] * A [ 4 ]1- Déclarer le tableau A.2- Quel est le contenu de chaque élément du tableau A ?

Les tableaux à une dimension

24

D. Réponse :

1- VAR A:ARRAY[1..5] OF INTEGER;2-

10 7 1 7 17

Les tableaux à une dimension

25

Conclusion

Les structures de données vues dans ce chapitre sont :1. Les constantes et les variables2. Les types de données (Entier, Réel, Booléen, Caractère et Chaîne de caractère)3. Les tableaux à une dimension

27

Solution des exercices

> Solution n°1 (exercice p. 9)

Pi est égale a 9.8

Pi est égale a 3.14


i=50, j=70, k=50

i=70, j=70, k=50

i=70, j=50, k=50


R

Z

N


R

Z

N


R

Vrai, Faux


29

Les chiffres 1,2,3,4,5,6,7,8,9

Les lettres a,c,x,W,P,H...

Les symboles @,#,\,},]...

Tous les alphanumériques et symboles imprimables


127

FAUX

"baccalauréat"


Un tableau peut être considéré comme une suite de variables (Exemple :Moyennes), de même nom, repérées par des indices.

Solution des exercices

30

chapitre i : les structures de données · 2 e m e a n n é e t e c h n o l o g i e code : p...

Documents